西安醫(yī)學院基礎醫(yī)學部病理教研室(西安710021)

李 晟 蔡 琳△ 張 楠◇ 周 伊 王善偉 張潤岐▲

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ERK蛋白磷酸化和肌成束蛋白Fascin-1與大腸癌侵襲轉移關系探討*

西安醫(yī)學院基礎醫(yī)學部病理教研室(西安710021)

李 晟 蔡 琳△張 楠◇周 伊王善偉 張潤岐▲

目的：探討大腸癌組織中ERK磷酸化(p-ERK)和Fascin-1陽性表達情況,及其兩者之間的相關性,評估其在大腸癌侵襲轉移中的作用。方法：大腸癌患者標本86例及癌旁正常大腸黏膜組織40例,通過免疫組織化學方法檢測其p-ERK和Fascin-1蛋白的表達,分析其表達與臨床病理特征之間的關系,及其兩者表達間的相關性。結果：p-ERK和Fascin-1在大腸癌中的表達高于正常大腸黏膜(P<0.01),大腸癌中p-ERK表達與腫瘤是否侵襲漿膜、是否發(fā)生淋巴結轉移(P<0.01)以及腫瘤的分期相關(P<0.05),Fascin-1陽性表達與腫瘤是否侵襲漿膜,是否發(fā)生淋巴結轉移及遠處轉移以及腫瘤的分期相關(P<0.01)。在大腸癌中的ERK的磷酸化狀態(tài)與Fascin-1陽性表達有相關性，ERK高磷酸化組的Fascin-1陽性表達率高于ERK低磷酸化組(P<0.01)。結論：在大腸癌中ERK的磷酸化和Fascin-1蛋白表達存在相關性,且都與腫瘤的侵襲轉移密切相關。

大腸癌是大腸黏膜上皮和腺體發(fā)生的惡性腫瘤,包括結腸癌與直腸癌,其發(fā)生是一個多環(huán)節(jié)、復雜的過程,其中細胞轉導通路的異常發(fā)揮了重要作用[1]。細胞外信號調節(jié)激酶(ERK)是Ras信號通路的重要下游分子。由于上游信號分子的突變和(或)超表達,導致ERK異常激活在腫瘤中十分常見[2]。研究表明磷酸化的ERK(p-ERK)在大腸癌的發(fā)展中起著重要的作用[3]。肌成束蛋白Fascin是一種肌動蛋白結合蛋白,它參與了細胞膜表面?zhèn)巫愫臀⒓男纬?并參與細胞黏附、移動以及信號轉導等[4],它的表達上調與大腸癌的浸潤和轉移等惡性生物學行為密切相關[5]。本研究通過檢測大腸癌組織內ERK蛋白磷酸化和Fascin蛋白的表達情況,對兩者與大腸癌浸潤、轉移的關系和兩者之間的相關性進行初步探討。

資料與方法

1 一般資料 選取2010年1月至2013年12月在陜西省腫瘤醫(yī)院手術切除的大腸癌患者86例，其中男48例，女38例,年齡37～75歲,平均年齡60.21歲；同時選取40例癌旁正常大腸黏膜組織作為對照。所有患者術前均為接受任何化療、放療及靶向治療。所有組織均經過病理學診斷確診。

2 主要試劑 兔抗人p-ERK單克隆抗體(MAB-5683,克隆號D11A8),購于Cell Signaling Technology公司。即用型SP免疫組化試劑盒購于福州邁新生物技術有限公司。鼠抗人Fascin-1單克隆抗體(MAB-0228,克隆號FCN01)及MaxVision免疫組化試劑盒購于福州邁新生物技術有限公司。

3 檢測方法 用選取的石蠟標本進行4 μm厚的切片,p-ERK的免疫組織化學檢測采用SP法,Fascin-1的免疫組織化學檢測采用MaxVision兩步法,使用PBS代替一抗作為陰性對照。

4 結果判定 由兩位病理醫(yī)師進行獨立閱片,每張切片選擇具有代表性的5個高倍視野(×400)進行觀察,每個視野隨機記數(shù)100個細胞。p-ERK和Fascin-1的免疫組化染色結果采用以下標準判斷：①按照陽性細胞百分比評分：未見陽性細胞計0分,陽性細胞數(shù)≤10%計1分，10%～50%計2分，≥50%計3分；②按照顯色程度評分：不顯色計0分,淺黃色計1分,棕黃色計2分,深褐色計3分。然后兩項相乘為p-ERK的表達：乘積<3分為低磷酸化,乘積≥3分為高磷酸化；Fascin-1的表達：乘積<3分為陰性，乘積≥3分為陽性。

5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS16.0統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據進行統(tǒng)計學處理。計數(shù)資料用%表示,組間比較采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義，p-ERK和Fascin-1表達之間的相關性采用列聯(lián)表的相關性分析。

結 果

1 p-ERK在大腸癌和正常大腸黏膜中的表達情況及其與大腸癌臨床病理學特點之間的關系 見表1。免疫組織化學染色結果顯示,p-ERK 蛋白表達于細胞漿和(或)細胞核。在40例癌旁正常大腸粘膜中,僅在組織邊緣部分有著微弱的染色；而在86例大腸癌組織中,全部出現(xiàn)明顯的顯色，其中ERK低磷酸化[p-ERK(L)]31例(36.05%)，ERK高磷酸化[p-ERK(H)]55例(63.95%)。大腸癌中p-ERK表達高于正常大腸黏膜組織(P<0.01)。大腸癌組織中p-ERK表達與腫瘤是否侵襲漿膜、是否發(fā)生淋巴結轉移以及腫瘤的分期相關(P<0.05)；而與腫瘤的分化和是否發(fā)生遠處轉移無關(P>0.05)。

2 Fascin-1在大腸癌和正常大腸黏膜中的表達情況及其與大腸癌臨床病理學特點之間的關系 見表1。免疫組織化學染色結果顯示，F(xiàn)ascin-1蛋白主要表達于細胞質。在40例癌旁正常大腸粘膜上皮細胞中未檢測到Fascin-1蛋白的表達(但在其間質中有Fascin-1蛋白表達)；而在86例大腸癌組織中,Fascin-1陽性的共52例(60.47%)，F(xiàn)ascin-1陰性34例(39.53%)。Fascin-1在大腸癌中的陽性表達率高于正常大腸黏膜組織(P<0.01)。大腸癌組織中Fascin-1蛋白的陽性表達率與腫瘤是否侵襲漿膜，是否發(fā)生淋巴結轉移及遠處轉移(P<0.01)以及腫瘤的分期相關(P<0.05),而與腫瘤的分化無關(P>0.05)。

表1 ERK高磷酸化和Fascin-1陽性表達與大腸癌臨床病理參數(shù)的關系[n(%)]

3 大腸癌中ERK蛋白磷酸化狀態(tài)與Fascin-1陽性表達之間的相關性 見表2。86例大腸癌組織中p-ERK(H)/ Fascin-1(+)者41例，p-ERK(L)/ Fascin-1(-)者20例。ERK磷酸化與Fascin-1表達之間有相關性，ERK高磷酸化組的Fascin-1陽性表達率(74.55%，41/55)高于ERK低磷酸化組(35.48%,11/31)(rp=0.358,P<0.01)。

表2 ERK高磷酸化和Fascin-1蛋白表達在大腸癌中的相關性

討 論

ERK是RAS/RAF/MEK/ERK 信號通路的重要下游分子,該信號通路在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要的作用,它介導細胞質信號向細胞核的傳遞,參與調節(jié)細胞的生長、發(fā)育、分化、分裂等多種生理過程,并在細胞的惡性轉化中起重要作用。有研究表明大腸癌中經常出現(xiàn)RAS/RAF/MEK/ERK信號通路的激活,ERK的激活可能預示著腫瘤更加具有侵襲性,并且構成了大腸癌獨立的預后因素,將p-ERK的表達與K-ras的突變相結合,可能成為預測大腸癌預后更加有力的標記[3-6]。本研究中顯示，ERK的高磷酸化狀態(tài)在大腸癌組織中達到63.95%,發(fā)生漿膜侵襲、淋巴結轉移的大腸癌更傾向于出現(xiàn)ERK的高磷酸化。這些結果提示ERK的磷酸化在大腸癌的浸潤和轉移過程中發(fā)揮了重要的作用。

肌成束蛋白Fascin是一種肌動蛋白結合蛋白,它能改變細胞骨架形成偽足及微棘,增加上皮細胞的運動性,同時它也能降低細胞與細胞或細胞外基質之間的黏附,從而加快細胞的遷移[4]。人類Fascin有3種不同形式,Fascin-1即通常所指的Fascin，它主要表達于正常的內皮細胞、樹突狀細胞和神經細胞，在正常的上皮細胞中不表達或低表達，但卻高表達于多種上皮性惡性腫瘤中，如結直腸癌、胃癌、食管癌和胰腺癌等。有研究表明，在大腸癌中Fascin-1表達與腫瘤侵襲、轉移和預后有關[5]。本研究中顯示，F(xiàn)ascin-1蛋白在大腸癌組織中的陽性表達率為60.47%，發(fā)生漿膜浸潤、淋巴結轉移和遠處轉移的大腸癌更傾向于表達Fascin-1。這些結果提示Fascin-1蛋白表達上調在大腸癌的浸潤和轉移過程中發(fā)揮了重要的作用。

目前關于Fascin-1在腫瘤細胞中表達上調的分子機制仍未明確。外源性 TGF-β能誘導胃癌細胞中Fascin-1 表達[7]，Lu 等在食管癌中發(fā)現(xiàn)外源性 EGF也有類似作用[8]，而且TGF-β和EGF的這種作用依賴ERK的激活；當ERK的磷酸化被抑制后，腫瘤細胞Fascin-1的表達水平明顯降低[7]，這說明ERK的磷酸化在腫瘤細胞高表達Fascin-1中具有重要作用。還有研究表明，用突變型K-ras質粒轉染胃癌MNK45細胞后，其Fascin-l的表達隨之增加[8]，ERK又是K-ras突變后的下游分子。本研究顯示，ERK高磷酸化狀態(tài)和Fascin-1的表達在大腸癌中存在相關性，且都與腫瘤的浸潤、轉移關系密切；那么在大腸癌中Fascin-1的高表達是否是由ERK磷酸化激活而誘導，進而促進了腫瘤的浸潤和轉移呢？因此有必要進一步研究Fascin-1和ERK 之間的調控關系，以及兩者在大腸癌浸潤、轉移中所發(fā)揮的作用。

[1] Lengyel JN,Park EY,Brunson AR,etal.Phosphatidylinositol 3-kinase mediates the ability of retinol to decrease colorectal cancer cell invasion[J].Nutr Cancer,2014,66(8)：1352-1361.

[2] Wójcik P,Okoń K,Osuch C,etal.BRAF mutations in sporadic colorectal carcinoma from Polish patients[J].Pol J Pathol,2010,61(1)：23-26.

[3] 王海英,彭瑞清,伍小軍,等.ERK蛋白磷酸化在局部晚期結腸癌的臨床意義[J].中國腫瘤臨床,2010,35(10)：570-572.

[4] Hashimoto Y,Kim DJ,Adams JC.The roles of fascins in health and disease[J].J Pathol,2011,224(3)：289-300.

[5] 姚冬穎，張華英，許 欣．Fascin在大腸癌中的表達及其與預后的關系[J]．海南醫(yī)學，2014，25(10)：3089-3091.

[6] Tai CJ,Chang CC,Jiang MC,etal.Clinical-pathological correlation of K-Ras mutation and ERK phosphorylation in colorectal cancer[J].POL J PATHOL,2012,63(2)：93-100.

[7] Fu H，Hu Z，Wen J，etal. TGF-beta promotes invasion and metastasis of gastric cancer cells by increasing fascin1 expression via ERK and JNK signal pathways[J].Acta Biochim Biophys Sin,2009，41(8)：648-656.

[8] Lu XF,Li EM,Du ZP,etal.Specificity protein 1 regulates fascin expression in esophageal squamous cell carcinoma as the result of the epidermal growth factor/extracellular signal-regulated kinase signaling pathway activation[J].Cell Mol Life Sci,2010,67(19)：3313-3329．

(收稿：2015-03-10)

致 作 者

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陜西醫(yī)學、陜西中醫(yī)雜志社

The correlation between ERK protein phosphorylation, Fascin-1 expression and metastasis in colorectal cancer

Department of Pathology, Xi’an Medical College(Xi’an 710021)

Li Sheng Cai LinZhang Nan et al

Objective：To observe expression of p-ERK and Fascin-1 protein in colorectal cancer tissues and their relationship with clinical pathological features,then to analyze the correlation between expression of p-ERK and Fascin-1 protein in colorectal cancer tissues.Methods：In 86 cases of colorectal cancer tissues and 40 cases of colorectal mucosa tissues p-ERK and Fascin-1 protein expression were detected by immunohistochemical method. Analysis of the correlation between the expressions and clinical pathological features.Results：The expression rate of p-ERK and Fascin-1 in colorectal cancer tissues was higher than that of normal colorectal mucosa (P<0.01). High phosphorylation status of ERK in colorectal cancer correlated with serosa invasion,lymph node metastasis (P<0.01) and staging of tumor (P< 0.05). The expression rate of Fascin-1 in colorectal cancer correlated with serosa invasion, lymph node metastasis, distant metastasis and staging of tumor (P<0.01). There is a correlation between high phosphorylation status of ERK and the expression rate of Fascin-1(rp=0.358,P<0.01). Conclusion：In colorectal cancer tissues there is a correlation between high phosphorylation status of ERK and the expression rate of Fascin-1. Both of them play an important role in invasion and metastasis of the tumor.

Colonic neoplasms Neoplasm metastasis Extracellular signal-regulated MAP kinases @Fascin

*陜西省教育廳科研計劃項目資助(11JK0714)

結腸腫瘤 腫瘤轉移 細胞外信號調節(jié)MAP激酶 @Fascin

R735.3

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2015.10.008

西安醫(yī)學院校級科研基金扶植項目(11FZ03，11FZ01)

△陜西省腫瘤醫(yī)院病理科

◇西安市紅會醫(yī)院病理科

▲通訊作者